[实用新型]一种以太网接口防护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据通信接口电路保护技术，具体的说是一种以太网接口防护电路。

背景技术

随着互联网网络应用的广泛深入，现在互联网已经成为人们工作生活必不可少的一部分，而目前互联网应用中接入端口大量使用的是采用基于802.3标准的有线接入，几乎所有有线接入互联网的设备均需要采用基于802.3标准的物理接口及其系统，比如路由器、以太网交换机、网络集线器、光纤收发器、调制解调器、网络多媒体终端、电脑、IP电话…等等。而这其中802.3标准应用最广泛的是基于10Mbps、100Mbps、1000Mbps的网络接口。

而因为802.3标准的广泛应用，市场占有也特别大，但是基于802.3标准而进行接口设计的芯片的防护性能却参差不齐，多数芯片的以太网接口物理层ESD防护能力仅达到2000V，甚至还不足2000V(例如KS8995只有1500V)，在国标(GB17626.2)中2000V的防护能力仅为1级防护能力要求(国标ESD防护能力分4级，1级为最低等级)。因此整体上这类芯片对于静电干扰、浪涌冲击、电压跌落等的防护相对很差，很容易因为这类干扰而导致芯片性能下降或者直接损坏。

一到雷雨季节这类芯片往往会出现大量的损坏。主要表现为：明显的破坏痕迹，例如IC表面烧焦、IC表面裂开或部分脱落、印刷线路板烧焦等；外观无明显损坏但端口无法链接，例如物理层IC内部的自动协商损坏、物理层IC内部1000M或100M电路损坏、物理层IC内部TVS管被击穿等，因此对于各大网络设备供应商来说，雷雨季节是整个一年中设备集中返修的高峰期。

而这一类芯片通常都是美国和台湾地区的供应商提供，因此对于国内各大网络设备供应商来说这一类芯片的价格都不菲，在设备中占据很大的成本比例，因此作为网络设备供应商来说，每年因为芯片防护能力较低而导致的芯片损坏基本上都是高居返修故障的榜首位置，从而导致相当巨大的损失。

目前已有多种提高以太网防护能力的电路出现，大多数技术所采用的方案均通过在电路中加入压敏器件提高电路嵌压能力，如图1所示，目前的以太网电路主要由物理芯片PHY、瞬态电压抑制二极管TVS(Transient Voltage Suppressor)、变压器和RJ-45插座，其中物理芯片PHY和变压器与RJ-45插座通过两对差分信号线连接，TVS二极管连接在物理芯片PHY和变压器之间的差分信号线上，此种方式可抑制差分信号线上的共模干扰，能有效提高芯片防护能力，但是针对目前市场上大量使用的处于较低端的物理芯片，这种方案的效果十分有限，不能有效降低返修率。

随着TVS二极管技术的进步，目前的TVS二极管已由原来简单的二极管结构发展为现有的多种结构，如图2所示，为一种新型的四合一结构的TVS二极管SRV05-4，通过将二极管与TVS二极管集成在一个模块中，具有更好的钳压功能，并为具体的电路设计提供更多的选择方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对各种层次的以太网物理芯片提供一种能有效提高ESD接触防护和浪涌防护能力的以太网接口电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种以太网接口防护电路，它主要包括：以太网物理层芯片、变压器和RJ-45插座；所述以太网物理层芯片通过一对正差分信号线和一对负差分信号线与变压器连接，所述变压器通过一对正差分信号线和一对负差分信号线与RJ-45插座连接，其特征在于，还包括TVS二极管，所述TVS二极管连接在变压器和RJ-45插座之间的差分信号线上，所述RJ-45插座的保护地和机壳地分别与信号地连接。

本实用新型总的技术方案，通过在RJ-45插座与变压器之间引入TVS二极管，搭配RJ-45插座与信号地，机壳地与信号地组成对高压强电流进行引导并实现多次消耗的通道电路，而TVS二极管直接连接在差分信号线上，并未与保护地连接，因此其本身等效一个电容，对差分信号影响较小，因此比较适合于低成本方案的物理芯片设计使用。

具体的，所述TVS二极管型号为SRV05-4，其1脚和4脚分别与正差分信号线连接，3脚和6脚分别与负差分信号线连接，2脚和5脚为空。

本方案提出一种优选的实现TVS二极管差模防护设计的方式，具体为使用型号为SRV05-4的TVS二极管，使差分线的一端经过其内部的第一和第二级二极管后，再经过TVS管，然后再通过第二级二极管流到差分线的另一端管脚，其实现方式简单，并且性能稳定可靠。

更具体的，所述SRV05-4的2脚与RJ-45保护地连接。